流体性质及作用在流体上的力.pdf

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1、何处望神州？满眼风光北固楼。千古兴亡多少事？悠悠，不尽长江滚滚流！（辛弃疾）世间行乐亦如此，古来万事东流水。（李白）无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。（杜甫）问君能有几多愁？恰似一江春水向东流。（李煜）大江东去，浪淘尽，千古风流人物。（苏轼）泛彼柏舟，亦泛其流。耿耿不寐，如有隐忧。微我无酒，以敖以游。（诗经）1发动机流体课程教学简介课程由“发动机热流体”研究室开设。发动机热流体研究室为汽车系、热能系和航院教师共同组成的跨院系跨领域跨学科研究团队，学术带头人为张扬军教授。该研究室开设的课程主要包括：《流体力学》：本科生基础课，主要讲授流体的基本运动规律及其在交通能源及国防装备领域的典

2、型应用；课程特色：“跟随流体大师前行、面向动力能源科技前沿”！《发动机热流体与节能》：研究生学位课，发动机热力学及流体力学，主要以循环为主线、流动为核心，讲授发动机增压及热管理等节能技术的基本理论及工程应用；课程特色：“立足汽车，面向船舶、飞机和新能源”！本课程学时４８，３学分，利用网络学堂教学系统，在网上发布大纲、教学资料，进行答疑讨论等。课程成绩：平时20%;实验10%;期中30%;期末40%考试方式：闭卷。作业：周３上课前交上周作业。答疑：周3晚19:30—21:00，地点：汽研所601.3第一讲流体性质及作用在流体上的力汽车的外形为什么如今越来越相像？飞机为什么不能像鸟一

3、样自由飞翔？舰船为什么不能像鱼一样自由穿梭？5什么是流体？自然界物质存在的主要形式是固体、液体和气体。液体和气体统称为流体。6流体与固体的区别：从力学的角度看，主要差别在于它们对于外力的抵抗能力不同。固体可以抵抗拉力、压力和剪切力，而流体几乎不能承受拉力，处于平衡状态的流体还不能抵抗剪切力。即：流体是一种在任何微小剪切力下都将发生连续变形的物质，流体的这种宏观力学特性称为易流动性。77气体与液体的区别：气体分子间距较大，分子距比分子平均直径约大10倍，分子间的吸引力较小，没有一定的体积和形状，总是充满容纳它的容器。液体的分子间距和分子的有效直径差不多，分子间的吸引力较大，流动性不如气

4、体，具有一定的体积，并取容器的形状，当容器的体积大于液体体积时，液体不能充满容器，在重力的作用下，液体总保持一个自由表面（液面）。8流体力学与汽车节能及新能源利用：发动机热流体、汽车外流空气动力学。9流体力学传统和核心的领域是在航空领域，F-22战机及A380代表了当前流体力学工程应用的最高水平。11“我国受原计划经济体制的影响，创新体系按行业划分，而技术发展却是横跨行业体系的”。因此在本门课程的讲授中，注重介绍汽车与航空航天及舰船之间的陆海空跨行业交叉应用，以开拓同学的视野。向同行学习，只能产生渐变；跨行业创新学习，创造质的飞跃！－－2000.10.20流体性质及作用在流体上的力一、流

5、体的连续介质模型二、流体的主要物理特性三、作用在流体上的力131-1流体质点从分子物理学观点看，液体和气体都是由大量分子组成且处于离散状态，分子呈不断地热运动状态，它的空间位置和运动速度等都具有随机性质。流体力学研究流体的宏观平衡和运动规律，所考虑问题的特征尺寸往往远大于流体分子的平均自由行程，一般不需要讨论流体的微观结构和分子引力。1415把微小特征体内含有足够多分子数并具有确定的宏观统计特性的分子集合称为流体质点。从宏观上看，体积无限小，它的尺度与研究问题的特征尺度相比，可看作一个几何点，可用数学上v0表示。从微观上看，体积足够大，比分子自由行程大得多，个别分子行为不会影响

6、流体质点总体的统计平均特性。流体质点的宏观物理量具有确定性。161-２连续介质模型流体由流体质点组成，完全充满它所占有的空间而不存在任何间隙。引入连续介质模型后，流体的宏观物理量，如ρ、p、v等，均可以表示成空间和时间的连续函数，从而可用数学中的连续函数来分析研究。稀薄空气中，连续介质假设不再适用。17流体性质及作用在流体上的力一、流体的连续介质模型二、流体的主要物理特性三、作用在流体上的力18２-1流体的密度、相对密度、比容1.密度：流体在空间某点质量的密集程度m(kg/m3)均质流体mlimV0VV2.比容：密度的倒数，1(m3/kg)：流体的密度3.相对密度

7、:d，｛w：4C时水的密度w19２-２流体的压缩性与膨胀性1.流体的压缩性：在一定温度下，单位压强增量引起的体积变化率定义为流体的压缩性系数，其值越大，流体越容易压缩。VVd(m2/N)（m=ρＶ）Ppdp1Vdp体积弹性模量：KpdVP202.流体的膨胀性：当压强一定时，流体温度变化体积改变的性质称为流体的膨胀性，膨胀性的大小用温度膨胀系数来表示。d